PH متر چیست؟
PH متر یکی از ابزارهای اساسی و ضروری در آزمایشگاه‌ها است. این دستگاه برای اندازه‌گیری میزان فعالیت یون هیدروژن در محلول‌ها به کار می‌رود و از آن برای تعیین اسیدیته یا قلیایی بودن محلول‌ها استفاده می‌شود. به بیان ساده‌تر، PH متر به ما کمک می‌کند تا بدانیم یک محلول چقدر اسیدی، قلیایی یا خنثی است.
این دستگاه از دو الکترود مختلف تشکیل شده است: یک الکترود پاسخ‌دهنده به pH و یک الکترود مرجع که معمولاً ثابت است. الکترود شیشه‌ای که به عنوان الکترود پاسخ‌دهنده به pH شناخته می‌شود، وظیفه دارد پتانسیل الکتریکی ایجاد کند که ارتباط مستقیم با فعالیت یون هیدروژن در محلول دارد. این پتانسیل توسط ولت‌متر اندازه‌گیری شده و میزان pH محلول را نشان می‌دهد.
PH متر چگونه کار می‌کند؟
دستگاه PH متر از سه بخش اصلی تشکیل شده است: الکترود داخلی، الکترود مرجع و متر امپدانس ورودی بالا. الکترود شیشه‌ای که در واقع شامل دو الکترود است (الکترود داخلی و مرجع) با پوشش‌های خاصی از نقره/کلرید نقره ساخته شده است. در داخل این الکترود یک محلول بافر با pH 7 قرار دارد.
در هنگام اندازه‌گیری، تفاوت پتانسیل بین یون‌های هیدروژن در محلول نمونه و محلول مرجع اندازه‌گیری می‌شود. این تفاوت به دستگاه کمک می‌کند تا pH محلول را محاسبه کند. به همین دلیل مهم است که قبل از استفاده، دستگاه را با محلول‌های بافر مناسب کالیبره کنید.
PH متر چه چیزی را اندازه‌گیری می‌کند؟
PH متر برای اندازه‌گیری فعالیت یون هیدروژن در محلول‌ها به کار می‌رود. این دستگاه میزان اسیدی یا قلیایی بودن محلول را مشخص می‌کند. میزان pH معمولاً بین 1 تا 14 است:
محلول خنثی: pH = 7
محلول اسیدی: pH < 7
محلول قلیایی: pH > 7
در محلول‌های اسیدی، فعالیت یون‌های هیدروژن بیشتر از یون‌های هیدروکسید است، بنابراین pH کمتر از 7 خواهد بود. در محلول‌های قلیایی، یون‌های هیدروکسید بیشتر از یون‌های هیدروژن هستند، بنابراین pH بیشتر از 7 است.
همه این کاربردها در کنار یکدیگر، خرید ph متر را برای مدیران آزمایشگاه تبدیل به یک تصمیم ضروری می کنند.
بخش‌های کلیدی PH متر
الکترود شیشه‌ای: از شیشه سیلیس ساخته شده و شامل محلول کلرید پتاسیم است که با یون‌های هیدروژن تعامل می‌کند.
الکترود مرجع: معمولاً از نقره و کلرید نقره ساخته شده است و وظیفه ارائه یک پتانسیل ثابت را دارد.
متر: ولتاژ بین دو الکترود را اندازه‌گیری کرده و به pH تبدیل می‌کند.
روش کار PH متر
برای استفاده از PH متر، ابتدا دستگاه را روشن کنید. سپس الکترودها را با آب مقطر شسته و در محلول نمونه غوطه‌ور کنید. پس از آن باید منتظر بمانید تا عدد خوانده شده ثابت شود. وقتی عدد ثابت شد، آن را با فشار دادن کلید HOLD ذخیره کنید.
کالیبراسیون PH متر
برای دقت بالاتر در اندازه‌گیری، قبل از هر استفاده باید PH متر کالیبره شود. این کار معمولاً یک بار در روز انجام می‌شود. کالیبراسیون باعث می‌شود تا دستگاه به طور دقیقتر مقادیر pH را اندازه‌گیری کند. ابتدا الکترودها را با آب مقطر شسته و در محلول بافر مناسب غوطه‌ور کنید. سپس دستگاه را در حالت کالیبراسیون قرار داده و مقدار pH را تنظیم کنید.
انواع PH متر
PH مترها بر اساس ویژگی‌های مختلف به دسته‌های مختلف تقسیم می‌شوند. به طور کلی، دو دسته اصلی عبارتند از:
PH مترهای قابل حمل
این دستگاه‌ها معمولاً برای استفاده در صحنه و در محیط‌های خارج از آزمایشگاه طراحی شده‌اند.
PH مترهای رومیزی
این دستگاه‌ها برای استفاده در آزمایشگاه‌ها طراحی شده‌اند و دقت بالاتری دارند.
همچنین، PH مترها می‌توانند بر اساس هدف استفاده به دسته‌های آزمایشگاهی و صنعتی تقسیم شوند. PH مترهای آزمایشگاهی دقت بیشتری دارند و برای تحقیقات علمی مناسب هستند، در حالی که PH مترهای صنعتی به‌طور مداوم در شرایط عملیاتی استفاده می‌شوند.
الکترودهای PH
الکترودهای PH از شیشه خاصی ساخته شده‌اند که به یون‌های هیدروژن حساس است. این شیشه معمولاً از یون‌های فلز قلیایی ساخته شده و در محلول‌های آزمایشگاهی به‌کار می‌رود. الکترودهای PH معمولاً ترکیبی از دو الکترود مجزا هستند: یکی برای اندازه‌گیری pH و دیگری به عنوان الکترود مرجع. این الکترودها باید به‌طور مرتب کالیبره و نگهداری شوند تا دقت اندازه‌گیری‌ها حفظ شود.
کاربردهای PH متر
PH متر در صنایع مختلف کاربرد دارد. در کشاورزی، برای اندازه‌گیری pH خاک استفاده می‌شود تا شرایط رشد گیاهان بهینه شود. در صنایع آب و فاضلاب، برای اندازه‌گیری کیفیت آب و در استخرها کاربرد دارد. در صنایع شیمیایی و دارویی، برای تعیین pH محلول‌ها و در صنایع غذایی، به‌ویژه در تولید محصولات لبنی، از PH متر برای کنترل کیفیت استفاده می‌شود.
این دستگاه همچنین در صنایع شوینده برای کنترل pH محصولات مختلف نیز کاربرد دارد.
